本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用儲(chǔ)能介質(zhì)液態(tài)、氣液態(tài)相互轉(zhuǎn)換而儲(chǔ)能的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前市面上的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，通常有兩種：一種是彈簧儲(chǔ)能，另一種是壓縮氣體儲(chǔ)能。這兩種方式都有共同的特點(diǎn)：在工作過程中，活塞所受的推力隨其位置的變化而變化，初始位置最大，終點(diǎn)位置最??；即隨著所儲(chǔ)藏的勢能逐漸的釋放，上述儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的推力在逐漸減?。环粗?，在儲(chǔ)能過程中，隨著儲(chǔ)藏的勢能的增加，儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的推力逐漸增大。

該兩種結(jié)構(gòu)外形尺寸較大,并且結(jié)構(gòu)成形后，其每次的沖擊能量大小不可改變，為定值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用儲(chǔ)能介質(zhì)液態(tài)、氣液態(tài)互轉(zhuǎn)換而儲(chǔ)能的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，并通過改變儲(chǔ)能介質(zhì)的溫度來改變沖擊能量的大小，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)在工作過程中，其推力不斷變化以及每次沖擊能量大小不能改變的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，包括殼體和活塞，

殼體內(nèi)設(shè)置有相互連通的容納腔和活塞缸體部；

所述活塞滑動(dòng)密封地設(shè)置在活塞缸體部內(nèi)，用于沖擊能量的傳遞；

所述容納腔內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)能介質(zhì)；

儲(chǔ)能介質(zhì)的自身壓力作用在活塞上，趨向于推動(dòng)活塞移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能介質(zhì)為烴類物質(zhì)或其混合物。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能介質(zhì)為二氧化碳(CO₂)、氮?dú)?N₂)、氧化二氮(N₂O)、乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)、三氟甲烷(CHF₃)、氨氣(NH₃)、甲烷(CH₄)或者丙烷(C₃H₈)等中的一種或者幾種的混合。

當(dāng)容納腔和活塞缸體部內(nèi)擁有足夠多的液態(tài)儲(chǔ)能介質(zhì)時(shí)，活塞滑動(dòng)過程中，容納腔和活塞缸體部的總?cè)莘e發(fā)生改變，儲(chǔ)能介質(zhì)在液態(tài)和氣態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換，而壓力始終處于飽和蒸汽壓，使得儲(chǔ)能介質(zhì)作用在活塞上的推力始終保持不變。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)的溫度低于所述儲(chǔ)能介質(zhì)的氣液轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)時(shí)的臨界溫度。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)的壓力值等于所述儲(chǔ)能介質(zhì)的飽和蒸汽壓。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能介質(zhì)為液態(tài)、氣液混合態(tài)或者處于飽和蒸氣壓下的氣態(tài)；通過移動(dòng)所述活塞，所述容納腔和活塞缸體部的容納體積改變，所述儲(chǔ)能介質(zhì)的液態(tài)和氣態(tài)比例發(fā)生改變。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)的所述儲(chǔ)能介質(zhì)為超臨界流體；所述容納腔內(nèi)的容納體積發(fā)生改變時(shí)，所述儲(chǔ)能介質(zhì)的密度發(fā)生改變。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)的溫度高于所述儲(chǔ)能介質(zhì)的氣液轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)時(shí)的臨界溫度；所述容納腔內(nèi)的壓力值大于所述儲(chǔ)能介質(zhì)的氣液轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)時(shí)的臨界壓力。

當(dāng)容納腔內(nèi)的儲(chǔ)能介質(zhì)處于超臨界狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能介質(zhì)為一種汽態(tài)流體，當(dāng)外界作用力推動(dòng)活塞移動(dòng)，儲(chǔ)能介質(zhì)受到擠壓，儲(chǔ)能介質(zhì)的密度發(fā)生較大變化，而儲(chǔ)能介質(zhì)的壓強(qiáng)變化很小，從而實(shí)現(xiàn)在活塞移動(dòng)過程中，儲(chǔ)能介質(zhì)作用在活塞上的推力變化很小。

進(jìn)一步地，所述活塞缸體部與所述活塞之間設(shè)置有用于兩者之間密封的密封圈。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于對所述儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行加熱的加熱元件。

利用加熱元件對容納腔內(nèi)的儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行加熱，進(jìn)而改變儲(chǔ)能介質(zhì)的溫度，從而可以改變?nèi)菁{腔內(nèi)儲(chǔ)能介質(zhì)的飽和蒸汽壓大?。唤橘|(zhì)溫度越高，儲(chǔ)能介質(zhì)的飽和蒸汽壓就越大，即作用在活塞上的推力也就越大，最終獲得的沖擊能量也就越大；反之，介質(zhì)溫度越低，儲(chǔ)能介質(zhì)的飽和蒸汽壓就越小，即作用在活塞上的推力也就越小，最終獲得的沖擊能量也就越小。

進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)溫度傳感器和/或壓力傳感器。

進(jìn)一步地，所述殼體在所述容納腔的側(cè)壁上設(shè)置有安全閥。

進(jìn)一步地，所述殼體上設(shè)置有用于向所述容納腔內(nèi)加入所述儲(chǔ)能介質(zhì)的加料口，加料口上設(shè)置有閥門。

進(jìn)一步地，所述容納腔為包裹在所述活塞缸體部外的環(huán)形腔。

進(jìn)一步地，所述活塞缸體部通過管路與所述容納腔連通。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)還包括與所述活塞連接并用于活塞復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述活塞的一端設(shè)置有活塞桿，所述活塞桿與所述復(fù)位機(jī)構(gòu)連接。

本實(shí)用新型提供的一種儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠保證在工作過程中推力或者沖擊力保持不變或者變化微小，從而實(shí)現(xiàn)勢能得到平穩(wěn)釋放。而且通過改變?nèi)菁{腔內(nèi)儲(chǔ)能介質(zhì)的溫度可以實(shí)現(xiàn)推力或者沖擊力大小的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)總的沖擊能量的改變。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)被壓縮儲(chǔ)能時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)儲(chǔ)能釋放時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)殼體的另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-儲(chǔ)能介質(zhì)； 10-殼體；

10a-容納腔； 10b-活塞缸體部；

11-下蓋體；

12-筒體； 13-上蓋體；

14-緩沖墊； 15-安全閥；

16-閥門； 17-密封圈；

20-活塞； 21-活塞桿；

30-加熱元件； 40-溫度傳感器；

50-復(fù)位機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋說明。

如圖1-3所示，本實(shí)施例提供的一種儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，包括殼體10和活塞20，

殼體10內(nèi)設(shè)置有相互連通的容納腔10a和活塞缸體部10b；

活塞20滑動(dòng)密封地設(shè)置在活塞缸體部10b內(nèi)，用于沖擊能量的傳遞；

容納腔10a和活塞缸體部10b內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)能介質(zhì)1；

儲(chǔ)能介質(zhì)1的自身壓力作用在活塞20上，趨向于推動(dòng)活塞20移動(dòng)。

其中，儲(chǔ)能介質(zhì)1優(yōu)選地為烴類物質(zhì)或其混合物，如丙烯(C₃H₆)、丙烷(C₃H₈)等。

容納腔10a內(nèi)的壓力值等于儲(chǔ)能介質(zhì)1的飽和蒸汽壓。

當(dāng)活塞20在容納腔10a移動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能介質(zhì)1在液態(tài)和氣態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換，而氣態(tài)的儲(chǔ)能介質(zhì)1始終處于一種飽和蒸汽壓的狀態(tài)，氣態(tài)的儲(chǔ)能介質(zhì)1作用在活塞20上的推力也始終保持不變。

儲(chǔ)能介質(zhì)1為液態(tài)、氣液混合態(tài)或者處于飽和蒸氣壓下的氣態(tài)；移動(dòng)活塞20時(shí)，儲(chǔ)能介質(zhì)1的液態(tài)和氣態(tài)比例發(fā)生改變。

活塞缸體部10b與活塞20之間設(shè)置有用于兩者之間密封的密封圈17。

容納腔10a內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于對儲(chǔ)能介質(zhì)1進(jìn)行加熱的加熱元件30。

利用加熱元件30對容納腔10a內(nèi)的儲(chǔ)能介質(zhì)1進(jìn)行加熱，進(jìn)而通過可以改變儲(chǔ)能介質(zhì)1的溫度，而改變?nèi)菁{腔內(nèi)儲(chǔ)能介質(zhì)1的飽和蒸汽壓力的大?。唤橘|(zhì)溫度越高，儲(chǔ)能介質(zhì)1的飽和蒸汽壓壓力也就越大，即作用在活塞20上的推力也就越大，最終獲得的沖擊能量也就越大；反之，介質(zhì)溫度越低，儲(chǔ)能介質(zhì)1的飽和蒸汽壓也就越小，即作用在活塞20上的推力也就越小，最終獲得的沖擊能量也就越小。

容納腔10a內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)溫度傳感器40和/或壓力傳感器。

殼體10在容納腔10a的側(cè)壁上設(shè)置有安全閥15。

殼體10在容納腔10a的側(cè)壁上設(shè)置有用于加入或者排出儲(chǔ)能介質(zhì)1的加料口，加料口上設(shè)置有閥門16。

容納腔10a與活塞缸體部10b可以是一體制成，也可以分體制成，兩者通過管路連通。

如圖1所示，殼體10由筒體12、上蓋體13和下蓋體11構(gòu)成，三者通過螺紋密封連接，筒體12內(nèi)設(shè)置有活塞缸體部10b，活塞20滑動(dòng)密封地設(shè)置在活塞缸體部10b內(nèi)。

下蓋體11內(nèi)設(shè)置有容納腔10a，液態(tài)的儲(chǔ)能介質(zhì)1積存在該容納腔10a內(nèi)。

上蓋體13內(nèi)設(shè)置有用于活塞20緩沖的緩沖墊14，活塞20運(yùn)動(dòng)到上端時(shí)，緩沖墊14起緩沖減震的作用。

殼體10的形式多樣，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的空間而自由設(shè)置。

如圖4所示，殼體10由中間的筒體、以及罩在筒體外部的桶狀體構(gòu)成，中間的筒體內(nèi)設(shè)置有活塞缸體部10b，而容納腔10a為包裹在活塞缸體部10b外的環(huán)形腔。

如圖2-3所示，儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)還包括與活塞20連接并用于活塞20復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)50；復(fù)位機(jī)構(gòu)50趨向于迫使活塞20移動(dòng)而使得容納體積增大。

活塞20的一端設(shè)置有活塞桿21，活塞桿21與復(fù)位機(jī)構(gòu)50之間通過齒輪機(jī)構(gòu)連接，即，活塞桿21上設(shè)置有直齒結(jié)構(gòu)，復(fù)位機(jī)構(gòu)50上設(shè)置有與直齒配合的齒輪，復(fù)位機(jī)構(gòu)50通過齒輪帶動(dòng)活塞桿21復(fù)位。

本實(shí)用新型提供的一種儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠保證在工作過程中推力或者沖擊力保持不變或者變化微小，從而實(shí)現(xiàn)勢能得到平穩(wěn)釋放。而且通過改變?nèi)菁{腔內(nèi)儲(chǔ)能介質(zhì)的溫度大小可以實(shí)現(xiàn)推力或者沖擊力大小的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)總的沖擊能量的改變。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。